Đề thi học sinh giỏi lớp 9 môn Vật lý năm học 2009-2010 - Đề số 31 ppt

Xe đi theo quãng đường AB rồi BC, xe đi trên quãng đường AB với vận tốc gấp đôi vận tốc trên quãng đường BC... Hãy cho biết tia sáng nào vẽ lại.. Tính điện trở tương đương của cả mạch R

Đề thi học sinh giỏi lớp 9 môn Vật lý năm học 2009-2010

Đề số 31

Một xe ô tô xuất phát từ điểm A muốn đến (Xe) B

điểm C trong thời gian dự định là t giờ A  = 300

(hình bên) Xe đi theo quãng đường AB rồi BC,

xe đi trên quãng đường AB với vận tốc gấp đôi vận tốc

trên quãng đường BC Biết khoảng cách từ

A đến C là 60Km và góc = 300 Tính vận tốc xe đi trên quãng đường

AB và AC (làm tròn đến chữ số thập phân thứ 2 nếu có) C

a) Tính nhiệt lượng cần cung cấp để thỏi nước đá biến thành hơi hoàn toàn ở 1000C

Cho biết nhiệt dung riêng của nước đá là 1800J/KgK, của nước là 4200J/KgK và nhiệt

tỏa hơi của nước ở 1000C là L=2,3.106J/Kg, nhiệt nóng chảy của nước đá ở 00C là

=3,4.105J/Kg

b) Nếu bỏ thỏi nước đá trên vào xô nước ở 200C, sau khi cân bằng nhiệt người ta thấy

nước đá còn sót lại là 50Kg Tính lượng nước đá lúc đầu, biết sô nhôm có khối lượng m2

= 100g và nhiệt dung riêng của nhôm là C3 = 880J/Kg độ

Câu 3(4đ) M1 M2

Cho 2 gương phẳng M1 và M2 đặt song song O

với nhau, mặt phản xạ quay vào nhau

cách nhau một đoạn bằng d (hình vẽ) h

trên đường thẳng song song có 2 điểm S và O với khoảng A S B cách từ các điểm đó đến gương M1 bằng a a d

a)Hãy trình bày cách vẽ một tia sáng từ S đến gương

M1 tại I rồi phản xạ đến gương M2 tại J rồi phản xạ đến O

b) Tính khoảng cách từ I đến A và từ J đến B

hội tụ như hình vẽ bên Hãy kiểm tra xem đường đi F’

của tia sáng nào sai? (3)

(2)

b) Hãy dựa vào các dòng truyền của (1)

một số tia sáng qua thấu kính phân kỳ F O

ở hình bên dưới Hãy cho biết tia sáng nào vẽ lại (2)

Câu 5(2đ)

Tính điện trở tương đương của các đoạn mạch

a và b dưới đây, biết rằng mỗi điện trở đều có giá trị bằng r

1 3 2 4

2 4 1 3

Hình b

R1 = 12,5 ; R2 = 4, R3 = 6 Hiệu điện thế hai đầu đoạn mạch UMN = 48,5(V)

K2

a) K1 đóng, K2 ngắt, tìm cường độ dòng điện qua các điện trở

b) K1 ngắt, K2 đóng, cường độ dòng điện trong mạch lúc này R1 K1

R4

là 1A Tính R4 R2

c) K1 và K2 cùng đóng Tính điện trở tương đương của cả mạch

R3

và cường độ dòng điện của mạch chính

đáp án và biểu chấm Câu 1(4đ)

- Quãng đường AB dài là :

AB = AC.cos300 = 60 3 /2 AB = 30.1,73 = 51,9 (km)

- Quãng đường BC dài là: BC = AC.sin300 = =30 (km)

- Gọi V1 và V2 là vận tốc của xe đi trên đoạn đường AB và BC,ta có : V1 = 2V2

t1 và t2 là thời gian xe đua chạy trên đoạn đường AB và BC, ta có:

t1 =

1

51,9

V

AB

 ; t2 =

1 1

60 2

V

30 V

BC





- Theo đề bài ta có t1 + t2 = 1 suy ra: 51,9/V1 + 60/V1 = 1 => V1 = 111,9 km/h

=> V2 = V1/2 = 55,95 km/h

Q1 = m1c1(t2-t1) = 0,2.1800(0 + 10) = 3600J = 3,6KJ

- Gọi Q2 là nhiệt lượng nước đá thu vào chảy hàon toàn ở 00C là:

Q2 =  m1 = 3,4 105 0,2 = 68000 J = 68KJ

- Gọi Q3 là nhiệt lượng nước tăng nhiệt độ từ t2 = 00C đến t3 = 1000C là

Q3 = m1c2(t2-t2) = 0,2.4200(100-0) = 84000J = 84KJ

- Gọi Q4 là nhiệt lượng nước hóa hơi hoàn toàn ở 1000C là:

Q4 = L m1 = 2,3 106 0,2 = 460000 J = 460KJ

Gọi Q là nhiệt lượng cần cung cấp tổng cộng để nước đá ở –100C biến thành hơi hoàn toàn ở 1000C là:

Q = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 = 3,6 + 68 + 84 + 460 = 615,6KJ

b) Gọi mx là lượng nước đá đã tan thành nước, ta có: mx = 200 – 50 = 150 (g)

do nước đá tan không hết nghĩa là nhiệt độ cuối cùng của hệ thống là 00C

- Gọi Q’ là nhiệt lượng của khối nước đá nhận để tăng nhiệt độ đến 00C là

Q’ = m1c1 (t2 – t1) = Q1 = 3600J

- Gọi Q’’ là nhiệt lượng mà khối nước đá nhận để tan hoàn toàn là :

Q’’ = mx  = 0,15 34 105 = 5100J

- Toàn bộ nhiệt lượng này do nước (có khối lượng M) và sô nhôm tỏa ra để giảm từ 200C xuống 00C là: Q = (MC2 + m2c3 ) (20 – 0) = (M 4200 + 0,1 880) 20

Theo pt cân bằng nhiệt ta có : Q = Q’ + Q’’

Hay (M 4200 + 0,1 880) 20 = 2730

20

54600

 => M = 0 , 629

4200

2730

 Kg = 629 (g)

Câu 3) Chọn S1 đối xứng với S qua M1, chọn Ox đối xứng với O qua M2

- Nối S1O1 cắt M1 tại I, cắt gương M2 tại J

- Nối SịO ta được các tia cần vẽ (hình bên)

M1 M2 O1

J

I

S1 S H

a a d-a

A B

b) S1AI   S1BJ =>

d a

a B S

A S BJ

AI

1

1







=> AI = .BJ

d a

a

 (1)

Ta có:  S1AI   S1HO1 =>

2d

a H S

A S HO

AI

1 1 1



=> AI =

2d

ah

thay biểu thức nào vào (1) ta được

2d

d).h (a

BJ  

chập chúng lại với nhau, ta có mạch sau:

Hình a: Từ đề bài ta có hình bên

1,3 2,4

Vậy

r

3 r

1 r

1 r

1

R

1









=> R =

3

r

Hình b) Bài cho ta có sơ đồ sau:

1,3 2,4

2r

2 1 2 r

1 2r

1 r

1

R

1

5

2 5

2



















Câu 6(4đ)

a) Khi K1 đóng, K2 ngắt, mạch điện có R1 và R2 mắc nối tiếp Vậy dòng điện qua điện trở

là :

2,94(A) 4

12,5

48,5 R

R

U

I

2

1

MN











b) Khi K1 ngắt, K2 đóng Mạch điện gồm R1, R4 và R3 mắc nối tiếp với nhau

-> Điện trở tương đương R1,4,3 = R1 + R4 + R3 = 48 , 5

1

5 , 48



 I

UMN

Vậy điện trở tương đương R1,4,3 = 48,5

=> R4 = R143 – R1 – R3 = 48,5 – 12,5 – 6 = 30

c) Khi K1 và K2 cùng đóng mạch điện gồm R1nt {R2 //(R3 nt R4)}

Ta có : R3,4 = R3 + R4 = 6 + 30 = 36

36 4

4.36 R

R

.R R

R

3,4 2

3,4 2









Điện trở tương đương của mạch là :

RMN = R1 + R234 = 12,5 + 3,6 = 16,1

Cường độ dòng điện trong mạch chính là :

3A

~ 16,1

48,5 R

U I MN

MN 

